凹凸混合复杂多边形农田无人机喷洒作业航迹规划方法

摘要

本发明公开了一种凹凸混合复杂多边形农田无人机喷洒作业航迹规划方法，从多边形农田边界的任意一个特征点开始，依次采集多边形农田边界的所有特征点，按照这些特征点的取点顺序依次将相邻的两个点用直线连接起来，生成该多边形农田边界的作业区域；找到作业区域边界的最长边；找到距最长边距离最远的特征点；在最长边和距离最长边最远的特征点之间作N条航迹线；求取所有与航迹线相交的边界线段与航迹线交点的坐标；判断航迹线与边界线段的交点个数，当交点个数大于2时，删除落在作业区域范围之外的航迹线；从距离最长边最近的航迹线开始，依次连接航迹线和侧飞线，得到S形航迹规划线。本发明可以对凹凸混合复杂多边形农田无人机喷洒作业的航迹进行规划。

主权项

一种凹凸混合复杂多边形农田无人机喷洒作业航迹规划方法，其特征在于，包括以下步骤：1)从多边形农田边界的任意一个特征点开始，按顺时针方向或者逆时针方向，依次采集多边形农田边界的所有特征点，按照这些特征点的取点顺序依次将相邻的两个特征点用直线连接起来，生成该多边形农田边界的作业区域；2)计算上述作业区域每条边界线段的长度，找到最长边；3)找到距离上述最长边距离最远的特征点；4)在上述最长边和距离最长边最远的特征点之间作一组与所述最长边平行且等间隔的平行线，即得到N条航迹线；5)寻找与所述航迹线相交的所有边界线段，并求取所有与航迹线相交的边界线段与航迹线交点的坐标；6)删除航迹线落在作业区域范围以外的部分，具体方法为：对于每一条航迹线，第一步，求解出该航迹线与边界线段的所有交点，在航迹线斜率存在的情况下，再寻找横坐标最小的交点，并把所有的交点按照横坐标从小到大进行排序；在最长边斜率不存在的情况下，则寻找纵坐标最小的交点，并把所有的交点按照纵坐标从小到大进行排序；第二步，保留航迹线上位于第一个交点和最后一个交点之间的线段，而将这个线段之外的部分删除；第三步，当航迹线与边界线段的交点个数大于2时，将第一个交点和最后一个交点之间的线段中所有满足如下条件的线段删除：线段的起点是标号为偶数的交点，线段的终点是与起点相邻的标号为奇数的后一个交点；7)从距离所述最长边最近的航迹线开始，依次连接航迹线和侧飞线，得到S形航迹规划线，当飞机飞到航迹线与边界线段的交点时，飞机悬停，旋转使机头对准侧飞线方向继续飞行；当飞机飞到侧飞线和下一条航迹线的交点时，飞机悬停并旋转到该下一条航迹线方向继续飞行；所述侧飞线即为连接两条相邻航迹线的边界线段部分。